表4的數據說明,兩種偶聯產物的選擇性也較低。隨著反應溫度的升高,甲苯的轉化率提高;在同一溫度下,隨著反應時間的延長甲苯的轉化率也提高,當溫度為300℃,反應時間為4h時,甲苯的轉化率最高,達到80%。在較高反應溫度時(275℃和300℃),兩種偶聯產物的選擇性存在著相同的趨勢:即隨著反應時間的延長,選擇性下降。在300℃、反應時間為1h時,兩者的選擇性分別是:28.6%和15.5%。當反應溫度為250℃時,二苯甲烷的選擇性隨著時間的延長呈現增高的趨勢,而二苯乙烯則相反,隨著反應時間的延長選擇性呈現下降。另外,除反應溫度較低(250℃)和反應時間較短(1h)的一組數據外,其它情況下二苯乙烷的選擇性均高于二苯乙烯。對于此,筆者認為可以這樣解釋:甲苯與硫反應首先生成二苯乙烷,二苯乙烷進一步與硫反應可得到二苯乙烯;這兩種偶聯產物都可以和硫繼續發生反應,而在高溫和較長的反應時間時,二苯乙烯比二苯乙烷更易與硫發生反應,所以會出現上述現象。對于可檢測到的副產物,大致存在溫度升高、反應時間延長其含量增多的規律。

綜合以上分析,可知甲苯和硫在較高溫度下(250-300℃)可以反生反應,甲苯的轉化率最高可達到80%。在GC-MS可檢測的范圍內,反應產物以兩種偶聯產物為主:分別是二苯乙烷和二苯乙烯;兩種產物的選擇性最高可達到28.6%和15.5%。通過GC-MS分析發現,反應除得到兩種偶聯產物外,還得到了多種其它產物,這些產物的出現以前未見報道,本文對其生成機理也進行了探討。
3.3機理探討
一般認為,硫的脫氫反應是自由基歷程。Tsurugi曾研究了二苯甲烷與硫的反應,提出了生成硫化氫的反應歷程;Fernández在研究芴與硫反應時,也認為經歷了自由基歷程。筆者就本實驗中甲苯與硫反應的可檢測產物提出如下的反應歷程。



4結論
本研究可得出如下結論:硫存在下,甲苯在250-300℃時可發生脫氫偶聯反應,偶聯產物包括兩種:1,2-二苯乙烷和反-1,2-二苯乙烯。在實驗條件下,甲苯的轉化率最高可達到80.0%,兩種偶聯產的選擇性較低,最高分別可達到28.6%和15.5%。反應中得到較多的副產物,在GC-MS可檢測的范圍內,共檢測出14種。初步探討了生成各種可檢測到的產物的機理,認為屬自由基機理。
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